Определяем технологическое (машинное) время

9.         Определяем технологическое (машинное) время

 

где L - расчётная длина обрабатываемой поверхности.

L = l + l ₁ + l _2, где

l - действительная длина обрабатываемой поверхности; l = 12 мм;

l ₁ - величина врезания

l ₁ = t ´ ctg j = 1.98 ´ ctg45 ⁰ = 1.98 мм;

l ₂ - выход инструмента;

 

l ₂ = (2 ¸ 3) S _ст = 2 ´ 0.37 = 0.74 мм;

 

i = 7 (количество проходов)

 

L = l + l ₁ + l ₂ = 12 + 1.98 + 0.74 = 14.72 мм;

минут.

(Приложение) Операционная карта механической обработки: 010 ТОКАРНАЯ

Расчёт режима резания при сверлении

Деталь - заготовка конического зубчатого колеса. Материал - сталь 45: s в = 61 кг-с/мм ^2;

Станок вертикально сверлильный модели 2Н135; Сверло - спиральное из быстрорежущей стали Р18; Æ 30

Определяем глубину резания при сверлении:

 

15 мм

 

Подача при сверлении: S = 0.02 ´ = 0.02 ´ 30 = 0.6 мм/об;

Корректируем подачу по паспорту станка 2Н135;

 

S _пас= 0.1 ¸ 1.6 мм/об; Z =9;

S = 0.6, т.е. 0.1 < S < 1.6

Выбираем подачу по ступеням:

 

S _max = j ^z-1 ´ S _min;

S ₂ = 0.1 ´ 1.42 = 0.142 мм/об

S ₃ = 0.142 ´ 1.42 = 0.202 мм/об

S ₄ = 0.202 ´ 1.42 = 0.286 мм/об

S ₅ = 0.286 ´ 1.42 = 0.406 мм/об

S ₆ = 0.406 ´ 1.42 = 0.577 мм/об

S ₇ = 0.577 ´ 1.42 = 0.820 мм/об

В качестве рассчётной принимаем ближайшую меньшую

 

S _p = S ₆ = 0.577 мм/об

 

3. Определяем расчётную скорость резанья при сверлении

 

где

К _v = K _{Lv ´} K _Mv ´ K _Hv - поправочный коэффициент.

K _Lv - коэффициент, учитывающий глубину отверстия в зависимости от диаметра сверла. По таблице 9 находим K _Lv = 1.0;

K _Mv - коэффициент учитывающий влияние материала.

Для стали ; где a = 0.9 (таб. 10)

 

s _в = 61; ;

 

K _Mv - коэффициент учитывающий материал сверла.

Для сверла из быстрорежущей стали K _Mv = 1.0;

то К _v = K _{Lv ´} K _Mv ´ K _Mv = 1.0 ´ 1.14 ´ 1.0 = 1.14;

По табл. 11 находим для S > 0.2;

 

C _v = 9.8; b _v = 0.4; X _v = 0; Y _v = 0.7; m = 0.2;

м/мин;

 

Определяем расчётную частоту вращения шпинделя

 

По паспорту станка

n _min = 31.5 об/мин;

n _max = 1400 об/мин;

Z = 12; число ступеней вращения

n _max = n _min ´ j ^z-1

Частота вращения по ступеням:

 

n ₂ = n ₁ ´ j = 31.5 ´ 1.41 = 44.42 об/мин;

n ₃ = n ₂ ´ j = 44.4 ´ 1.41 = 62.62 об/мин;

n ₄ = n ₃ ´ j = 62.6 ´ 1.41 = 88.3 об/мин;

n ₅ = n ₄ ´ j = 88.3 ´ 1.41 = 124.5 об/мин;

n ₆ = n ₅ ´ j = 124.5 ´ 1.41 = 175.6 об/мин;

n ₇ = n ₆ ´ j = 175.6 ´ 1.41 = 247.5 об/мин;

n ₈ = n ₇ ´ j = 247.5 ´ 1.41 = 349.0 об/мин;

В качестве рассчётной принимаем ближайшую меньшую частоту вращения

n _p = n ₇ = 247.5 об/мин

Определяем фактическую скорость резания.

 

Основные режимы резанья при сверлении:

S = 0.6 мм/об;

V = 23.31 м/мин;

n = 247.5 об/мин;

Определяем осевую силу резания:

 

Р ₀ = С _р´ D ^Zp ´ S ^yp ´ K _Mp

по таблице 6 К _Mp = 0.89: по табл. 12 находим:

 

С _р = 51; Z _p = 1.4; Y _p = 0.8, то

Р ₀ = 51 ´ 30 ^1.4 ´ 0.6 ^0.8 ´ 0.89 = 51 ´ 116.9 ´ 0.665 ´ 0.89 = 352.8 кг-с;

Р _доп = 1500 кг-с; то

Р ₀ < Р _{0 доп;}

 

Определяем крутящий момент

 

где ;

то табл. 12 находим для стали С _М = 40; В _М = 2.0; Y _м = 0.8;

М _кр = 40 ´ 30 ^2.0 ´ 0.6 ^0.8 ´ 0.89 = 8.54 кг-с ´ м;

по паспорту станка М _{кр п} = 40 кг-с ´ м;

Определяем мощность на шпинделе станка.

 

h = 0.8 (КПД станка по паспорту)

Коэффициент использования станка по мощности

 

где - мощность главного электродвигателя станка по паспорту.

Определяем основное техническое время

 

где L - расчётная длинна обрабатываемой поверхности.

;

l - действительная длина (чертёжный размер) l = 33 мм;

l ₁ - величина врезания;

l ₂ - выход инструмента;

l ₁ + l ₂ = 0.4 ´ D = 0.4 ´ 30 = 12 мм

(Приложение) Операционаая карта механической обработки (сверлильная)

 

Расчёт режима резания при протягивании

 

По таблице 15 выбираем подачу на зуб ;

= 0.1 мм

Определяем расчётную скорость резания:

 

;

где Т = стойкость протяжки; назначаем Т = 300 мин,

по таблице 16 находим

;

По паспорту станка

1 < < 9, то расчёт верен.

Определяем силу резания:

 

по таблице 17 находим

=177; = 0.85;

= 0.1 мм; b = 10; n = 1

- коэффициенты, характеризующие влияние соответственно износа, смазочно охлаждающей жидкости заднего и переднего углов.

=1.0; =1; =1.0

= 1.13 (охлаждение эмульсолам)

По паспорту станка =10000 кг-с, то расчёт верен.

Определяем эффективную мощность.

 

;

 

Потребляемая мощность

 

;

где h = 0.9 - КПД станка по паспорту.

Коэффициент использования по мощности главного электродвигателя.

 

В связи с низким коэффициентом использования электродвигателя в качестве протяжного станка можно выбрать менее мощный, например 7Б505 с мощностью 7 квт.

Определяем основное технологическое время Т;

 

; где

= l + - длина рабочего хода инструмента;

l - действительное определение (чертёжная) длина протягиваемой детали. l = 33;

- длина режущей части протяжки

мм;

- длина калибрующей части

мм; l = 10 мм - длина перебегов протяжки.

мин;

(Приложение) Операционная карта механической обработки при протягивании.

 

Расчёт и конструирование сверла

Расчёт и конструирование сверла из быстрорежущей стали с коническим хвостовиком для обработки сквозного отверстия Æ 30, глубиной L = 33 мм. В заготовке из стали 45 с пределом прочности s = 610 Мпа;

Определяем диаметр сверла по ГОСТ 2092-77 находим необходимый диаметр сверла Æ 30 мм: сверло 2301-4157.

Определяем осевую составляющую силы резания

D ^Хp ;

;

где по таблице ;

- по расчётам режима резания;

;

Момент силы сопротивления резания

D ^Zм , где

Определяем № конуса Морзе хвостовика;

осевую составляющую силу резания можно разложить на две силы:

Q - действующую нормально к образующей конуса , где q угол конусности хвостовика, и силу R действующую в радиальном направлении и уравновешивающую реакцию на противоположной точке поверхности конуса.

Сила Q создаёт касательную составляющую T силы резания; с учётом коэффициента трения поверхности конуса о стенки втулки m имеем:

;

Момент трения между хвостовиком и втулкой:

Приравниваем момент трения к максимальному моменту сил сопротивления резанию, т.е. к моменту, создающемуся при работе затупившимся сверлом, который увеличивается до трёх раз по сравнению с моментом, принятым для нормативной работы сверла

средний диаметр конуса хвостовика:

или ;

=9.225 кг-с ´ м;

= 654 кг-с

m = 0.096 - коэффициент трения стали по стали;

Ð q =

- отклонение угла конуса

мм

По ГОСТ 25557-82 выбираем ближайший больший конус т.е. конус Морзе №3: